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Ebook Lógica de Programação para iniciantes Gustavo Furtado de Oliveira Alves Ebook Lógica de Programação para Iniciantes Olá nobre amigo(a)! Que bom ter você aqui comigo lendo este ebook de lógica de programação para iniciantes. Meu nome é Gustavo Furtado de Oliveira Alves, sou Mestre em computação aplicada pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), Engenheiro da Computação pela ETEP Faculdades e Técnico em Informática pela Escola Técnica Pandiá Calógeras. Possuo as certificações ASF, SCWCD e SCJP e trabalho com desenvolvimento de softwares desde 2007. Criei este ebook com o intuito de te ajudar a criar uma base sólida de conhecimento que te permitirá criar programas em qualquer linguagem de programação que o mercado de trabalho requisitar. Ao longo deste ebook, você aprenderá os conceitos básicos por trás da programação e será capaz de criar pequenos programas usando lógica de programação. A seguir vamos ver o que você vai aprender em cada capítulo deste ebook: Capítulo 1: Por que aprender programação? ● Porquê você PRECISA aprender programação. ● Preciso saber inglês pra aprender programação? ● Qual linguagem você deve escolher para aprender lógica de programação. Capítulo 2: Criando os seus primeiros programas ● O que é um Algoritmo. ● Como instalar o Visualg para aprender lógica de programação. ● Mão na massa: criando os seus primeiros programas. Capítulo 3: Variáveis, constantes e tipos de dados ● Como armazenar dados na memória do computador. ● A diferênça entre variáveis e constantes. ● O que são e como usar os tipos de dados. https://dicasdeprogramacao.com.br 1 Ebook Lógica de Programação para Iniciantes ● A diferença entre os tipos de dados primitivos e os tipos de dados customizados. Capítulo 4: Operadores ● Os 3 tipos de operadores: Aritméticos, Lógicos e Relacionais. Capítulo 5: Tomando decisões! ● Fazendo seu software tomar decisão com SE-ENTÃO-SENÃO. Capítulo 6: Tomando decisões entre muitas opções ● A estrutura de controle de fluxo ESCOLHA-CASO. ● A diferença de um HUB e um SWITCH. Capítulo 7: Loops Básicos! ● Entendendo estruturas de repetição de uma vez por todas ● ENQUANTO-FAÇA ● REPITA-ATÉ Capítulo 8: Loops Pré-definidos ● a estrutura de repetição mais usada: PARA-FAÇA!. Capítulo 9: Vetores e Matrizes. ● O tipo de dados customizado mais básico da computação: array Capítulo 10: Funções e Procedimentos. ● O que são e como criar as suas próprias funções e procedimentos. Resolução dos Exercícios https://dicasdeprogramacao.com.br 2 Ebook Lógica de Programação para Iniciantes Capítulo 1 - Por que aprender programação? "I think everybody in this country should learn how to program a computer because it teaches you how to think." — Steve Jobs, the Lost Interview Tradução da frase: "Eu acho que todos neste país deveriam aprender como programar um computador porque isto te ensina como pensar." Assim como Steve Jobs disse a frase acima, eu também penso que todos deveriam aprender a programar. Como podemos perceber nos últimos tempos a evolução tecnológica melhora a vida das pessoas e o Software é um dos pilares da tecnologia do nosso tempo. Com softwares pode-se resolver muitos problemas do dia-a-dia. Então por que não aprender a criar softwares para automatizar tarefas e assim economizar tempo e dinheiro? 4 Motivos para você começar a aprender programação AGORA! 1º Motivo: Você vai mudar a sua forma de pensar! Aprender programação ajuda muito a forma como as pessoas pensam, principalmente por desenvolver a disciplina da lógica, que é um campo da filosofia criado por Aristóteles que cuida das regras do bem pensar, ou do pensar correto, sendo portanto, um instrumento do pensar. A lógica guia o raciocínio humano através de argumentos para chegar a conclusões de verdade. Quando uma pessoa aprende programar, ela desenvolve uma nova forma de pensar. Todas as decisões passam a ser tomadas levando em consideração pensamentos sistêmicos e racionais que convergem para o bom-senso da razão humana. Na minha opinião, quando programação for uma disciplina básica da educação, o mundo entrará na próxima era da evolução da humanidade. https://dicasdeprogramacao.com.br 3 Ebook Lógica de Programação para Iniciantes 2º Motivo: Programação é a nova disciplina básica da alfabetização Muitas pessoas pensam que programação é só pra quem fica o dia inteiro na frente do computador e tem facilidade para mexer na máquina. Isso é natural, principalmente entre as pessoas mais velhas que cresceram sem o contato com a tecnologia atual. Apesar de parecer intimidante no início, programar não é tão complicado como muitos pensam. Na verdade, da mesma forma como ler, escrever e fazer cálculos básicos, programação é a nova disciplina básica para alfabetização. Tenho certeza que em poucos anos, programação será ensinado nas escolas de ensino fundamental. 3º Motivo: Os softwares estão em tudo! Já parou pra pensar na quantidade de coisas que estamos direta e indiretamente em contato e que são controladas por softwares? Calculadoras, computadores, celulares, smartphones, tablets, internet, TVs, micro-ondas, geladeiras, caixa eletrônicos, linhas de produção, satélites, carros, impressoras, letreiros digitais, drones, câmeras, semáforos, microcontroladores, pendrive e mais um monte de coisa que eu ficaria horas, talvez dias, enumerando. Hoje em dia muitas coisas a nossa volta tem uma espécie de vida própria. E tudo é controlado por ... Softwares! Dispositivos que são controlados por softwares estão por toda parte, em todos os seguimentos industriais. Agricultura, manufatura, logística, marketing, agropecuária, medicina, etc. Atividades onde você menos imagina têm software! https://dicasdeprogramacao.com.br 4 Ebook Lógica de Programação para Iniciantes Isso tudo falando só do presente, deixo a sua imaginação livre para pensar no que vem pela frente nos próximos anos. Os softwares controlam as máquinas, mas somos nós que criamos os softwares. No futuro próximo, saber criar softwares será como saber dirigir hoje em dia. Você precisa estar preparado para participar dessa nova era! 4º Motivo: Você já sabe programar! Só não te contaram... Diferente do que muitos pensam, programação não é um monte de código que poucos conseguem entender. No fundo, programar é ensinar uma máquina a resolver problemas. Sem perceber, todos nós resolvemos problemas e tomamos decisões o tempo todo! Para programar, você precisa organizar e entender a forma como você resolve os problemas. Você já toma decisões e realiza tarefas o tempo todo, programar nada mais é do que ensinar uma máquina a fazer isso. Programação é uma forma de automatizar decisões e atividades através de instruções que um equipamento eletrônico pode seguir para executar uma tarefa autonomamente. Ao entender este conceito, códigos que você achava que eram coisasde outro mundo começam a fazer sentido. Preciso saber inglês para aprender programação? Eu acredito que este seja o maior predador de iniciantes em programação. É verdade que é possível aprender programação sem saber inglês, eu mesmo sou prova disso. Quando ingressei no ensino médio e técnico em informática na ETPC (uma escola técnica em Volta Redonda-RJ) eu só sabia o inglês que me foi ensinado no ensino fundamental de uma escola pública, ou seja, quase nada. Importante ressaltar que não desmereço em momento algum os professores de escola pública, são guerreiros, mas todos sabemos como é o sistema público brasileiro de educação. Não é mesmo? Lembro das minhas primeiras aulas de programação, como era difícil entender o significado dos comandos que o professor ensinava em sala de aula, juro que https://dicasdeprogramacao.com.br 5 Ebook Lógica de Programação para Iniciantes sentia dificuldade para decorar palavras básicas em inglês como IF, THEN, ELSE, WHILE, FOR, REPEAT, UNTIL, BEGIN, etc. Bom, acho que deu para perceber que eu não sabia nada mesmo de inglês. Ah! Não tenho um pingo de vergonha disso! Foi só um pequeno obstáculo que estava no meu caminho. Mas já ultrapassado. E se você não sabe inglês, não tenha medo! Basta querer e se esforçar. Por ser tão importante, quero te dizer isso logo no início deste ebook: Sim! É possível começar a aprender programação sem saber inglês! Aliás neste ebook os códigos vão ser todos em português, mas é muito importante, muito importante mesmo, aprender inglês para ser um bom programador. Como seu tutor neste início da sua jornada, tenho o dever de te falar isso. As linguagens de programação profissionais da atualidade são todas em inglês, você também precisará pesquisar na internet para evoluir e resolver problemas dos seus programas, e acredite, a maioria das respostas para as suas dúvidas estarão na sua cara, mas em inglês. Já passei por isso! Inglês não é um impeditivo para aprender a programar, mas certamente será uma pedra no seu sapato ao longo da sua carreira se você ainda não souber. Mas não se preocupe, você pode aprender inglês junto com programação. Portanto, comece já os estudos de inglês em paralelo com a programação . Eu escrevi um post sobre isso no blog { Dicas de Programação }. Dê uma olhada depois. Quer ser programador? Aprenda inglês! Com qual linguagem começar? A pergunta que é feita por todo mundo que está aprendendo a programar é: Que linguagem de programação devo aprender? A resposta é óbvia: Uma linguagem de programação para iniciantes! Você deve ter consciência que ao longo da sua carreira como programador, você sempre terá que aprender uma linguagem de programação nova. Pois todas tem suas vantagens e desvantagens. https://dicasdeprogramacao.com.br 6 Ebook Lógica de Programação para Iniciantes Uma dica interessante é: não seja fanático por uma linguagem de programação específica! Muitas pessoas defendem com unhas e dentes a linguagem de programação que têm mais afinidade. Basta olhar nos fóruns da internet as respostas para a pergunta: "Qual a melhor linguagem de programação para iniciantes? Mas isso não é bom! Para cada projeto, cada trabalho, uma linguagem é mais indicada ou não. Você deve decidir qual usar não com base no seu gosto pessoal, mas nas vantagens que a linguagem oferece para o software que você pretende desenvolver. Se você é iniciante e não sabe nada de programação, procure uma linguagem de programação que te ajude a aprender lógica de programação. Só depois de aprender o básico que você deve aprender uma outra linguagem mais profissional. Muitas pessoas já começam aprendendo lógica de programação com linguagens como Java, C, Python, C#, etc. É totalmente válido e muitos conseguem de fato aprender (especialmente se já souber inglês), mas algumas pessoas podem ter dificuldade de assimilar os conceitos básicos utilizando essas linguagens para começar no mundo da programação. Então, para quem nunca programou antes, indico fortemente que comece com uma linguagem que o ajude aprender lógica de programação. Aprendeu lógica de programação? Agora você está livre pra voar no mundo do desenvolvimento de softwares qual a linguagem que você quiser! Agora vou te confessar uma coisa. Foi difícil eu entender isso quando comecei a ensinar programação, queria logo que os alunos aprendessem Java, PHP, C, C#, Python, etc. Mas a dificuldade dos iniciantes era conseguir aprender lógica de programação tendo que “decorar” os comandos exigidos pela linguagem. Por exemplo, para fazer um programinha "Hello World" em JAVA é preciso criar uma classe, um método, e já exigir que o estudante de programação escreva palavras específicas de java como class, public , static, void e main. Nesse ponto aliás, Python é uma linguagem muito boa para se aprender, pois vai direto ao ponto. Mas é em inglês. Não quero aqui entrar em discussão de linguagem X é melhor pra aprender que a linguagem Y, pois há muita discussão sobre isso na internet, principalmente entre pessoas que defendem a "linguagem preferida" ou que argumentam apenas qual é melhor para o mercado de trabalho atual. https://dicasdeprogramacao.com.br 7 Ebook Lógica de Programação para Iniciantes O que eu quero deixar claro pra você é que você deve escolher a linguagem a se aprender baseado no seu objetivo. Se o seu objetivo agora é aprender lógica de programação, começar no mundo do desenvolvimento de softwares, utilize uma linguagem que vai te ajudar a aprender lógica de programação! Pronto. Ou se você já domina lógica e quer aprender uma linguagem pra arrumar um emprego, pesquise no mercado a linguagem que está sendo mais pedida nas vagas de emprego atualmente e vá fundo nos estudos! Se você quer criar um software embarcado (para foguetes, sondas, satélites, mísseis, etc.), procure uma linguagem apropriada e mais usada para softwares embarcados. O mercado muda, a linguagem "da moda" hoje pode não estar tão em alta amanhã. Pense nisso. Por isso sempre que você decidir aprender uma linguagem nova de programação, pense no seu objetivo de curto, médio e longo prazo. Entendeu? Paradigma "Como" fazer e paradigma "O que" fazer Há uma outra discussão muito interessante também sobre aprender ou não lógica de programação no início da carreira, pois algumas linguagens de programação foram criadas para outros paradigmas de programação em que a forma de programar é completamente diferente. Linguagens como Lisp, Prolog, IPL, etc. utilizam paradigmas de programação que não trabalham a forma de "como" fazer e sim "o que" fazer. Neste ponto, mantenho a minha opinião anterior. Se para atingir o seu objetivo atual, você tenha que aprender alguma dessas linguagens agora, talvez o melhor realmente não seja aprender lógica de programação neste momento. A decisãodo que aprender deve ser sua, baseada no objetivo que você quer alcançar. Se você quer aprender programação para conseguir um emprego, sugiro que aprenda lógica de programação, pois a maioria das vagas de emprego atuais requerem alguma linguagem de programação do paradigma do "como" fazer, ou seja, implementar algoritmos. Estou dedicando este ebook para pessoas que nunca tiveram contato com lógica de programação e pelas minhas pesquisas, descobri que muitos https://dicasdeprogramacao.com.br 8 Ebook Lógica de Programação para Iniciantes não dominam inglês, vamos escrever códigos em português e utilizar uma linguagem simples para transmitir os conceitos importantes, pois o objetivo é ensinar o básico. Mas como já disse, é muito importante aprender inglês se você pretende se profissionalizar em programação. Se você já domina inglês e quiser implementar os exemplos e exercícios desse ebook em outra linguagem mais profissional, ÓTIMO! Fique a vontade, escolha a linguagem que você quer aprender (baseado no seu objetivo) e mãos à obra! https://dicasdeprogramacao.com.br 9 Ebook Lógica de Programação para Iniciantes Capítulo 2 - Criando os seus primeiros programas. Agora que você já sabe que programação é simplesmente ensinar uma máquina a executar tarefas e tomar decisões, é hora de começar a aprender como fazer isso criando os seus primeiros algoritmos. Mas afinal, que é um Algoritmo? O primeiro passo para se aprender programação não envolve computador, envolve educar a sua mente a explicar em detalhes os passos necessários para executar uma determinada tarefa. Você deve aprender a modelar um roteiro que explica quando tomar decisões e quando realizar determinadas tarefas, esse roteiro é chamado de "algoritmo". Você sabia que os primeiros processadores só sabiam realizar somas? A partir dessa operação básica que o computador sabia fazer, você já imagina um algoritmo para fazer multiplicações? Talvez você ainda não saiba exatamente como é esse algoritmo, mas com certeza já imaginou que precisa fazer repetidas somas. Certo? É assim que nós aprendemos fazer multiplicação na escola. E essa também é uma forma de ensinar uma máquina a fazer multiplicação. https://dicasdeprogramacao.com.br 10 Ebook Lógica de Programação para Iniciantes Agora que você já pensou como faz multiplicação através de somas, vou mostrar como eu faria um algoritmo para realizar uma multiplicação de dois números. Algoritmo para fazer multiplicação Algoritmo Multiplicação de números positivos Declaração de variáveis numero1, numero2, resultado, contador: Inteiro Início leia(numero1) leia(numero2) resultado <- 0 contador <- 0 Enquanto contador < numero2 Faça resultado <- resultado + numero1 contador <- contador + 1 Fim-Enquanto escreva(resultado) Fim Lendo este algoritmo você pode ter algumas dúvidas na sua cabeça … - OK, Início e Fim eu entendi, mas que raios é declaração de variável, Enquanto, Fim-Enquanto, contador, etc... Talvez este algoritmo possa ser um pouco complicado para você entender agora, sendo o primeiro algoritmo que te mostro. Mas não se preocupe em entender cada passo do algoritmo agora. Continue lendo que vou te mostrar alguns algoritmos mais simples neste capítulo. Ao final você entenderá exatamente como esse algoritmo funciona... Mas antes vamos ver a ferramenta que vamos usar ao longo deste ebook. A melhor ferramenta para aprender lógica de programação Sabe qual a melhor ferramenta de estudos para aprender lógica de programação? https://dicasdeprogramacao.com.br 11 Ebook Lógica de Programação para Iniciantes Caderno, lápis e borracha! Sim, essa é a melhor ferramenta para aprender lógica de programação! No começo, usa-se mais a borracha do que o lápis! rs. Você deve estar se perguntando, com tantos aplicativos hoje em dia eu não posso usar o meu Smartphone pra aprender algoritmo? Bom, acredito que hoje com tantas distrações na internet talvez seja realmente melhor se desligar disso tudo para conseguir aprender algo. O bom e velho conjunto de lápis e caderno nos força a nos desligarmos um pouco. O que acha? Mas fique a vontade para utilizar o seu software editor de texto predileto! ;) Uma técnica que gosto muito para me ajudar na concentração e ter mais produtividade é a Técnica Pomodoro. Não é o foco deste ebook, mas eu escrevi um artigo sobre essa técnica no blog { Dicas de Programação } . Se quiser saber mais clique no link abaixo: Clique AQUI para conhecer a técnica pomodoro! Voltando ao assunto, se não vai usar lápis e borracha e quiser utilizar um software para te ajudar a aprender programação. Sugiro que você utilize o Visualg, pois neste ebook vamos utilizá-lo para escrever e compilar códigos em português. Na minha opinião o VisuAlg é a melhor IDE (Ambiente de desenvolvimento) para iniciantes em programação implementarem seus algoritmos. O Visualg foi criado por um brasileiro (Cláudio Morgado de Souza), é fácil de ser usado e compila pseudo-códigos escritos em português, também conhecidos como “Portugol”. Instalando o Visualg no seu computador A instalação do VisuAlg é muito simples e o software pode ser instalado em Windows 95 ou posterior. Para instalar o Visualg basta baixá-lo através do link abaixo, extrair o executável e rodar. Pronto. Clique AQUI para fazer o download do Visualg Obs: Quem usa linux, o Visualg funciona perfeitamente no Wine. https://dicasdeprogramacao.com.br 12 Ebook Lógica de Programação para Iniciantes A tela do VisuAlg compõe-se da barra de menu, barra de tarefas, barra de ferramentas, do editor de textos (que toma toda a sua metade superior), do quadro de variáveis (no lado esquerdo da metade inferior), do simulador de saída (no correspondente lado direito) e da barra de status. O programa já inicia com o "esqueleto" de um algoritmo. Como você pode ver na figura acima. O professor Antonio Carlos Nicolodi reformulou o Visualg e lançou a versão 3.0 com uma interface nova e algumas melhorias. Para fazer os exercícios deste e-book você pode usar tanto a versão 3.0 quanto a 2.5. Como você preferir. Você pode baixar qualquer uma das duas versões clicando AQUI! Criando o seu primeiro programa! Agora que você já tem o Visualg, é hora de criar o seu primeiro programa. O famoso "Hello World". Abra o visualg e escreva o algoritmo abaixo: https://dicasdeprogramacao.com.br 13 Ebook Lógica de Programação para Iniciantes Vamos entender esse primeiro programa que você criou. 1º Na primeira linha, nós colocamos o nome do algoritmo "BoasVindas". 2º As quatro linhas seguintes são comentários, ou seja, é ignorado pelo compilador, não é um comando de algoritmo. Toda linguagem de programação tem alguma forma de fazer comentários no código. No Visualg os comentários começam com duas barras. Assim: // Nota parao iniciante: Embora os comentários não sejam interpretados como comandos na hora de executar o programa, eles são muito importantes quando se escreve softwares, pois através dos comentários a gente explica o que uma parte do código faz para um outro programador que trabalhará neste mesmo código no futuro. Lembre-se: este programador pode ser você! É uma boa prática comentar códigos. 3º Em seguida vemos as declarações de variáveis. Nós declaramos uma variável chamada nome do tipo CARACTERE. No próximo capítulo eu vou explicar o que https://dicasdeprogramacao.com.br 14 Ebook Lógica de Programação para Iniciantes é uma variável, mas por agora só entenda que nós podemos armazenar valores em uma variável. 4º O programa começa de fato após a cláusula inicio. Perceba que depois do início tem outro comentário. 5º A primeira coisa que fazemos no programa é escrever na tela para o usuário: Olá! digite o seu nome: Nós fizemos isso através da função ESCREVA. Também falarei sobre as funções mais pra frente neste ebook (capítulo 10), por hora, pense que a função vai fazer alguma coisa pra gente. No caso, escrever um texto na tela. 6º Na linha seguinte, nós capturamos o que o usuário digitou através da função LEIA. E armazenamos o texto que o usuário digitou na variável nome. 7º Por fim, nós mostramos na tela (novamente através da função ESCREVA): Seja bem vindo (o valor da variável nome)! Note que nós juntamos ao texto Seja bem vindo o valor da variável nome. Se o usuário digitou José o programa vai exibir na tela: Seja bem vindo José! Veja na imagem abaixo como acontece a execução do programa que acabamos de criar: Entendendo o algoritmo da multiplicação Agora que você criou o seu primeiro programa, vamos tentar entender aquele algoritmo da Multiplicação que eu falei no começo deste capítulo. mas antes vamos implementá-lo no Visualg. https://dicasdeprogramacao.com.br 15 Ebook Lógica de Programação para Iniciantes Para entender o algoritmo, é importante definir algumas coisas: ● Variável (assunto do próximo capítulo!) é um espaço alocado na memória para armazenar dados. No algoritmo, foram criadas 4 variáveis: numero1, numero2, resultado e contador, elas são do tipo inteiro, também veremos isso mais pra frente neste ebook (capítulo 3). ● O símbolo “:=” representa uma atribuição de valor a uma variável. Por exemplo, (resultado := resultado + numero1) armazena na variável resultado, o valor da própria variável resultado (no momento atual), mais o valor da variável numero1. (Falaremos sobre operadores no capítulo 4) ● O comando leia(numero1), significa que o algoritmo está lendo o que o usuário digita e armazenando na variável numero1. (Falaremos sobre funções no capítulo 10) ● O comando ENQUANTO é uma estrutura de controle de fluxo do tipo “Estrutura de repetição” (Vamos ver isso no capítulo). Vamos ver qual seria o resultado da execução deste algoritmo? https://dicasdeprogramacao.com.br 16 Ebook Lógica de Programação para Iniciantes Este algoritmo eu não vou explicar detalhadamente aqui. Preferi dar as informações que você precisava para compreender. É importante perceber que existem regras e recursos para ensinar uma máquina a executar uma tarefa. Se você não conseguiu entender este algoritmo da multiplicação, não se preocupe, tem coisa nele que eu ainda vou explicar. Mas já dá pra você ter uma ideia de como um algoritmo funciona, como eu transferi a forma de resolver o problema da multiplicação da maneira que eu sei fazer, porque aprendi quando criança, para o computador resolver sozinho. E é isso que você vai fazer quando estiver programando! Exercício para treinar Inaugurando a sequência de exercícios deste ebook, vou te lançar um desafio! Quero que você escreva um algoritmo para calcular a média de um aluno através de suas 4 notas no ano letivo. Média = (nota1 + nota2 + nota3 + nota4) / 4 Ou seja, o algoritmo precisa ler as quatro notas que o usuário digitar, calcular a média e exibir na tela para o usuário. A resposta para este exercício está no final do e-book, mas é muito importante que você tente fazer este exercício sozinho. Com o que aprendeu até agora, você já é capaz de resolver este exercício. No próximo capítulo vamos começar a fazer os nossos programas tomarem decisões. Mas antes, tente praticar criando alguns algoritmos básicos. As dificuldades no primeiro contato com programação é normal, mas neste ebook você vai aprender como superar isso fazendo exercícios. https://dicasdeprogramacao.com.br 17 Ebook Lógica de Programação para Iniciantes Para aprender lógica de programação é necessário praticar bastante, então, mãos à obra! https://dicasdeprogramacao.com.br 18 Ebook Lógica de Programação para Iniciantes Capítulo 3 - Variáveis, constantes e tipos de dados. O que são variáveis constantes? Programas de computador utilizam os recursos de hardware mais básicos para executar algoritmos . Enquanto o processador executa os cálculos, a memória é responsável por armazenar dados e servi-los ao processador. O recurso que nós utilizamos em nossos programas para escrever e ler dados da memória do computador é conhecido como variável, que é simplesmente um espaço na memória o qual reservamos e damos um nome. Por exemplo, podemos criar uma variável chamada “idade” para armazenar a idade de uma pessoa. Você pode imaginar uma variável como uma gaveta “etiquetada” em um armário. Chamamos este espaço alocado na memória de variável, porque o valor armazenado neste espaço de memória pode ser alterado ao longo do tempo, ou seja, o valor ali alocado é “variável” ao longo do tempo. Diferente das constantes, que é um espaço reservado na memória para armazenar um valor que não muda com o tempo. Por exemplo, o valor PI (3.14159265359…) que nunca vai mudar. Como funciona uma variável em um algoritmo Para não restar dúvidas quanto ao funcionamento de uma variável, vamos ver como elas funcionam em um algoritmo: Algoritmo "Teste de Variável" Declaração das variáveis nome : Texto Inicio nome <- “João” imprimir(nome) nome <- “Maria” imprimir(nome) https://dicasdeprogramacao.com.br 19 Ebook Lógica de Programação para Iniciantes Fim Neste algoritmo, declaramos uma variável chamada nome do tipo “Texto”. Inicialmente armazenamos o texto “João” na variável nome, e mandamos imprimir na tela o valor desta variável. Neste momento aparece na tela o texto “João”, em seguida alteramos o valor da variável para “Maria” neste momento o texto “João” é apagado da variável (memória) e em seu lugar é armazenado o texto “Maria”. Em seguida, mandamos imprimir na tela novamente o valor da variável, então aparece na tela o texto “Maria”. Deu pra perceber como o valor da variável nome pode seralterado com o tempo? Tipos de dados Para otimizar a utilização da memória, nós definimos um tipo de dados para cada variável. Por exemplo, a variável nome, deve armazenar textos, já a variável idade deve armazenar apenas números inteiros (sem casa decimal), na variável sexo podemos armazenar apenas um caractere (“M” ou “F”). Seria correto armazenarmos o valor “M” na variável idade? Não né? Por isso devemos especificar em nossos algoritmos o tipo de cada variável. Podemos classificar os tipos de dados em basicamente duas categorias, os tipos de dados primitivos e os tipos de dados customizados. Tipos de dados primitivos Existem quatro tipos de dados primitivos, algumas linguagens subdividem estes tipos de dados em outros de acordo com a capacidade de memória necessária para cada variável, mas no geral, os tipos de dados primitivos são: ● INTEIRO: Este é o tipo de dados para valores numéricos negativos ou positivos, sem casas decimais. Por exemplo uma variável idade. ● REAL: Este é o tipo de dados para valores numéricos negativos ou positivos, com casas decimais. Por exemplo uma variável peso. https://dicasdeprogramacao.com.br 20 Ebook Lógica de Programação para Iniciantes ● LÓGICO: Este tipo de dados pode assumir apenas dois valores VERDADEIRO ou FALSO. Também é conhecido como booleano. Reserva apenas um bit na memória, onde o valor 1 representa VERDADEIRO e o valor 0 representa FALSO. Por exemplo uma variável status_da_lampada (acesa ou apagada). ● TEXTO: Tipo de dados para variáveis que armazenam textos. Por exemplo uma variável nome. Algumas linguagens de programação dividem esses tipos primitivos de acordo com o espaço necessário para os valores daquela variável. Na linguagem Java por exemplo, o tipo de dados inteiro é dividido em 4 tipos primitivos: byte, short, int e long. A capacidade de armazenamento de cada um deles é diferente. ● byte: é capaz de armazenar valores entre -128 até 127. ● short: é capaz de armazenar valores entre – 32768 até 32767. ● int: é capaz de armazenar valores entre –2147483648 até 2147483647. ● long: é capaz de armazenar valores entre –9223372036854775808 até 9223372036854775807. Mas essa divisão é uma particularidade da linguagem de programação. O objetivo é otimizar a utilização da memória. Em algumas linguagens de programação não é necessário especificar o tipo de dados da variável, eles são identificados dinamicamente. Porém, é necessário informar o tipo de dados de cada variável em algoritmos. Tipos de dados customizados A partir dos tipos de dados primitivos podemos criar outros tipos de dados utilizando uma combinação de variáveis. São estruturas de dados, classes, vetores, matrizes, etc. Por exemplo, uma classe chamada Carro é um tipo de dados que agrupa outras variáveis básicas como marca, cor, ano , modelo, etc. Um vetor é um agrupamento de variáveis do mesmo tipo, uma matriz é um agrupamento de vetores. Enfim, a base de todos os tipos de dados são os tipos de dados primitivos, independente da linguagem de programação. https://dicasdeprogramacao.com.br 21 Ebook Lógica de Programação para Iniciantes Claro, em Programação Orientada a Objetos há todo um conceito para a criação de classes que, além de atributos também tem operações, o estudo de estruturas de dados também vai muito além de apenas formar tipos de dados a partir de outros. Mas não se preocupe com isso por agora. Apenas entenda que são tipos de dados formatos a partir de outros tipos de dados. Diferente dos tipos de dados primitivos que já são implementados internamente pelas linguagens de programação, esses tipos de dados são criados pelo programador. Enfim, neste e-book não vamos utilizar classes. Os tipos de dados customizados que vamos aprender serão vetores e matrizes, assuntos do capítulo 9. Espero que você tenha entendido esses dois assuntos, pois saber como funcionam as variáveis/constantes e os tipos de dados é de suma importância para você se tornar um bom programador. Releia quantas vezes forem necessárias para entender bem esse assunto. No próximo capítulo você vai aprender sobre os três tipos de operadores que são utilizados em programação. Ok? Mas antes vou deixar um exercício mental para você pensar. Olhe para qualquer objeto que esteja perto de você e identifique as suas características, para cada uma delas pense no tipo de dados que você utilizaria se fosse utilizar essa informação no seus software. Por exemplo, estou olhando agora para o meu notebook e identificando algumas características nele, ele tem cor (texto), teclas (caracteres), botões de mouse para click (booleano, ou seja, pode ter dois estados "clicado" ou "não clicado"), tela (acesa ou apagada), wifi (ligado ou desligado), etc. Esse é um exercício mental que vai facilitar a sua visão sobre manipulação de dados nos seus algoritmos. https://dicasdeprogramacao.com.br 22 Ebook Lógica de Programação para Iniciantes Capítulo 4 - Operadores Evidentemente você já resolveu alguma expressão matemática na escola. Lembra quando o professor pedia pra gente resolver aquelas expressões enormes? Cheia de números e operadores de somar, subtrair, multiplicar, etc. Sem falar das raízes e exponenciais. Sei que muita gente vai ter um arrepio só de lembrar disso. rs Vamos ficar no basicão ... Você sabe que na expressão 2 + 2 o sinal + é um operador que representa a soma. Certo? Também sabe que essa expressão resulta apenas um valor (4). Confirma? Então, você já entendeu o sentido dos operadores. Relacionar valores para resultar um outro valor.. Existem 3 tipos de operadores: Aritméticos, Lógicos e Relacionais. Entender como funciona cada operador é MUITO importante para aprender programação. A representação simbólica de alguns operadores muda de acordo com a linguagem, mas a essência é a mesma. Todas as linguagens de programação usam operadores. Vamos ver um pouquinho sobre cada tipo de operadores. Importante! O conteúdo deste capítulo é um pouco denso, quero mostrar pra você como o conhecimento sobre operadores é importante. Mas você não precisa se preocupar se não entender algumas coisas que vou falar por aqui. Tome assuntos mais técnicos como curiosidade. Operadores Aritméticos Esses são os mais fáceis! Aprendemos na escola fundamental. Em programação, esses operadores são tão simples quanto você aprendeu na escola. Apenas alguns que você pode não conhecer. Além dos mais simples (soma "+", subtração "-", multiplicação "*" e divisão "/"), dois outros operadores aritméticos não recebem muita atenção e pode ser que você não os conheça, eles são o div https://dicasdeprogramacao.com.br 23 Ebook Lógica de Programação para Iniciantes e o mod, que resultam, respectivamente, o quociente (a parte inteira do resultadoda divisão) e o resto da divisão. Peguemos por exemplo, 14 dividido por 4, vamos fazer como aprendemos na escola ... 14 dividido por 4 é igual à 3 e resta 2, certo? Com os operadores aritméticos nós conseguimos obter o valor do quociente (4), o valor do resto (2) e o valor final da divisão (3,5). Observe as operações abaixo: 14 / 4 = 3,5 14 div 4 = 3 14 mod 4 = 2 O operador mod em muitas linguagens de programação (java por exemplo) é representado pelo símbolo “%“, assim: 14 % 4 = 2 Uma das maiores utilizações do operador mod é para verificar se um número é par ou ímpar. Quando o número "mod" 2 resulta 0, ele é par, caso contrário, é ímpar. Veja. 14 mod 2 = 0 ... 14 é par 15 mod 2 = 1 ... 15 é ímpar Um outro operador aritmético que existe em algumas linguagens de programação é o ^ e executa a operação de potência, mas geralmente essa operação é realizada através de uma função chamada pow, bem como a operação de radiciação (função sqrt). Veja um exemplo do operador ^: 2 ^ 5 = 32 (dois elevado a cinco) Operadores aritméticos de radiciação também são fornecidos por algumas linguagens de programação, mas esses são bem mais raros. O Postgres por https://dicasdeprogramacao.com.br 24 Ebook Lógica de Programação para Iniciantes exemplo oferece os símbolos |/ e ||/ para operações de raiz quadrada e raiz cúbica, respectivamente. Precedência entre os operadores Da mesma forma que na matemática, os operadores de multiplicação e divisão têm precedência de execução em relação aos operadores de soma e subtração. Aliás se tiver parênteses na expressão estes têm precedência ainda maior. Os operadores de mesma prioridade são interpretados da esquerda para a direita. Para exemplificar essa questão de precedência, observe a solução da expressão abaixo: 5 + 3 * ( 3 – 1 ) – 2 ^ 5 / 4 – 1 5 + 3 * 2 – 2 ^ 5 / 4 – 1 5 + 3 * 2 – 32 / 4 – 1 5 + 6 – 32 / 4 – 1 5 + 6 – 8 – 1 11 – 8 – 1 3 – 1 2 Operadores Lógicos Lembra dos tipos de dados que falei no capítulo anterior? Viu que dentre os tipos de dados tinha o tipo lógico? Então, enquanto os operadores aritméticos trabalham com números, os operadores lógicos trabalham com dados lógicos, ou booleanos. A ideia dos operadores continua a mesma: Relacionar valores para resultar um outro valor.. Isso significa que os operadores lógicos relacionam valores lógicos (verdadeiro/falso, 1/0, aceso/apagado, ligado/desligado, true/false, https://dicasdeprogramacao.com.br 25 Ebook Lógica de Programação para Iniciantes sim/não, etc.) e o resultado de uma expressão lógica também é outro valor lógico. Simples assim! Vamos conhecer os operadores lógicos ... Enquanto os operadores aritméticos (que você conhece muito bem) são +, -, *, /, mod e div, os operadores lógicos são: E, OU, NÃO, NÃO-E, NÃO-OU, OU-EXCLUSIVO e NÃO-OU-EXCLUSIVO. Não é difícil, basta você acostumar (praticando) com esses operadores. Vamos ver como funciona cada um desses. Operador E(AND) O Operador “E” ou “AND” resulta em um valor VERDADEIRO se os dois valores de entrada da operação forem VERDADEIROS, caso contrário o resultado é FALSO. Abaixo a tabela-verdade da operação E. Operador OU(OR) O Operador “OU” ou “OR” resulta em um valor VERDADEIRO se ao menos UM dos dois valores de entrada da operação for VERDADEIRO, caso contrário o resultado é FALSO. Abaixo a tabela-verdade da operação OU. https://dicasdeprogramacao.com.br 26 Ebook Lógica de Programação para Iniciantes Operador NÃO(NOT) O Operador “NÃO” ou “NOT” é o único operador que recebe como entrada apenas um valor, e sua função é simplesmente inverter os valores. Ou seja, se o valor de entrada for VERDADEIRO, o resultado será FALSO e se o valor de entrada for FALSO, o resultado será VERDADEIRO. Abaixo a tabela-verdade da operação NÃO. Operador NÃO-E(NAND) O Operador “NÃO-E” ou “NAND” é o contrário do operador E (AND), ou seja, resulta em VERDADEIRO, se ao menos um dos dois valores for FALSO, na verdade este é o operador E (AND) seguido do operador NÃO (NOT). Abaixo a tabela-verdade da operação NÃO-E. https://dicasdeprogramacao.com.br 27 Ebook Lógica de Programação para Iniciantes Operador NÃO-OU(NOR) O Operador “NÃO-OU” ou “NOR” é o contrário do operador OU (OR), ou seja, resulta em VERDADEIRO, se os dois valores forem FALSO, na verdade este é o operador OU (OR) seguido do operador NÃO (NOT). Abaixo a tabela-verdade da operação NÃO-OU. Operador OU-EXCLUSIVO(XOR) O Operador “OU-EXCLUSIVO” ou “XOR” é uma variação interessante do operador OU (OR), ele resulta em VERDADEIRO se apenas um dos valores de entrada for VERDADEIRO, ou seja, apenas se os valores de entrada forem DIFERENTES. Abaixo a tabela-verdade da operação OU-EXCLUSIVO. https://dicasdeprogramacao.com.br 28 Ebook Lógica de Programação para Iniciantes Operador NÃO-OU-EXCLUSIVO(XNOR) O Operador “NÃO-OU-EXCLUSIVO” ou “XNOR” é o contrário do operador OU-EXCLUSIVO (XOR), ou seja, resulta VERDADEIRO se os valores de entrada forem IGUAIS. Observe a tabela abaixo: Operadores lógicos em programação Cada linguagem de programação tem uma forma de representar os operadores lógicos. A simbologia mais encontrada são: ● AND , OR e NOT em linguagens como: Pascal, Visual Basic e SQL. ● &&, || e ! em linguagens como: Java e C# No nosso caso, criando algoritmos em português, os operadores lógicos são E, OU, etc. Por exemplo. VERDADEIRO E FALSO = FALSO Algumas linguagens oferecem operadores lógicos para o nível de bit (também chamado de operadores bitwise). Ou seja, podemos fazer operações lógicas com os bits de dois números. Em java, por exemplo esses operadores são & e |. Veja o código abaixo escrito em java. public class TesteBitwise { public static void main (String []a){ System.out.println("10 & 7 = " + (10 & 7)); System.out.println("10 | 7 = " + (10 | 7)); https://dicasdeprogramacao.com.br 29 Ebook Lógica de Programação para Iniciantes } } Abaixo o resultado deste programa: Essas operações lógicas são realizadas com os bits dos números de entrada. Assim: Convertemos o número 10 e o número 7 para binário: 10 = 1010 em binário 7 = 0111 em binário depois realizamos as operações lógicas com cada bit dos dois números. Da direita para a esquerda aplicamos as operações lógicas para cada bit. 0 E 1 = 0 1 E 1 = 1 0 E 1 = 0 1 E 0 = 0 https://dicasdeprogramacao.com.br 30 Ebook Lógica de Programação para Iniciantes Logo, 10 & 7 = 0010 = 2 em números decimais. O mesmo para o operador OU: 0 OU 1 = 1 1 OU 1 = 1 0 OU 1 = 1 1 OU 0 = 1 Logo, 10 | 7 = 1111 = 15 Não é o focoaqui deste e-book, essa parte das operações em nível de bit foi só para curiosidade. Você não precisa saber fazer conversões de bases numéricas para aprender lógica de programação, mas se quiser aprender um pouco mais sobre isso, leia este post que escrevi no blog { Dicas de Programação }: As 10 conversões numéricas mais utilizadas na computação Operadores Relacionais Operadores relacionais são utilizados para comparar valores (de qualquer tipo), o resultado de uma expressão relacional é um valor booleano (VERDADEIRO ou FALSO). Os operadores relacionais são: igual, diferente , maior, menor, maior ou igual, menor ou igual. Não é necessário explicar cada um, pois eles são auto-explicativos. Mas para quem é iniciante em desenvolvimento de softwares algumas informações podem ser importantes, principalmente pelo fato de haver diferença entre linguagens de programação. Os operadores relacionais são diferente dependendo da linguagem de programação, mas conhecendo os símbolos mais comuns fica mais fácil https://dicasdeprogramacao.com.br 31 Ebook Lógica de Programação para Iniciantes aprender. No VisuAlg , os símbolos dos operadores relacionais são: =, <>, >, <, >=, <=. Vamos testar esses operadores no Visualg com o algoritmo abaixo que compara dois números com cada um dos operadores e mostra o resultado na tela: algoritmo "TesteOperadoresRelacionais" var numero1 : INTEIRO numero2 : INTEIRO resultado : LOGICO inicio numero1 := 5 numero2 := 3 resultado := numero1 = numero2 ESCREVAL (numero1, " = ", numero2, "? ", resultado) resultado := numero1 <> numero2 ESCREVAL (numero1, " <> ", numero2, "? ", resultado) resultado := numero1 > numero2 ESCREVAL (numero1, " > ", numero2, "? ", resultado) resultado := numero1 < numero2 ESCREVAL (numero1, " < ", numero2, "? ", resultado) resultado := numero1 >= numero2 ESCREVAL (numero1, " >= ", numero2, "? ", resultado) resultado := numero1 <= numero2 ESCREVAL (numero1, " <= ", numero2, "? ", resultado) numero1 := 5 numero2 := 5 resultado := numero1 = numero2 ESCREVAL (numero1, " = ", numero2, "? ", resultado) resultado := numero1 <> numero2 ESCREVAL (numero1, " <> ", numero2, "? ", resultado) resultado := numero1 > numero2 ESCREVAL (numero1, " > ", numero2, "? ", resultado) resultado := numero1 < numero2 ESCREVAL (numero1, " < ", numero2, "? ", resultado) resultado := numero1 >= numero2 ESCREVAL (numero1, " >= ", numero2, "? ", resultado) resultado := numero1 <= numero2 ESCREVAL (numero1, " <= ", numero2, "? ", resultado) https://dicasdeprogramacao.com.br 32 Ebook Lógica de Programação para Iniciantes numero1 := 5 numero2 := 8 resultado := numero1 = numero2 ESCREVAL (numero1, " = ", numero2, "? ", resultado) resultado := numero1 <> numero2 ESCREVAL (numero1, " <> ", numero2, "? ", resultado) resultado := numero1 > numero2 ESCREVAL (numero1, " > ", numero2, "? ", resultado) resultado := numero1 < numero2 ESCREVAL (numero1, " < ", numero2, "? ", resultado) resultado := numero1 >= numero2 ESCREVAL (numero1, " >= ", numero2, "? ", resultado) resultado := numero1 <= numero2 ESCREVAL (numero1, " <= ", numero2, "? ", resultado) fimalgoritmo A intenção deste algoritmo é mostrar o funcionamento dos operadores relacionais com 3 possibilidades de valores: um número menor que o outro, dois números iguais e um número maior que outro. Abaixo o resultado da execução: Operadores lógicos em programação https://dicasdeprogramacao.com.br 33 Ebook Lógica de Programação para Iniciantes Em todas as linguagens de programação existem símbolos para executarmos essas operações. As operações maior, menor, maior ou igual e menor ou igual na maioria das linguagens de programação são os mesmos símbolos (até hoje não encontrei uma linguagem que tenha símbolo diferente para estes operadores): > (maior), < (menor), >= (maior ou igual) e <=(menor ou igual). Mas os vilões dos iniciantes são os símbolos para testar igualdade e diferença. Em cada linguagem é de um jeito! Em java, C, C#, javascript,… por exemplo, os símbolos de igual e diferente são: == e !=. Já em Pascal, SQL, Visual Basic, … os símbolos de igual e diferente são: = e <>. Então fique esperto quando for aprender alguma dessas linguagens! Em java não é possível testar Strings (textos) com o operador de igualdade (==), pois String é uma classe e não um tipo primitivo, e para testar a igualdade entre objetos deve-se utilizar o método equals(). Assim: nome.equals(“João”). Em algumas linguagens de programação (Python por exemplo) é possível utilizar os operadores maior e menor para verificar a precedência alfabética de um texto em relação a outro. Por exemplo: ”Pedro” < “Paulo” resulta em FALSO, pois o texto “Pedro” alfabeticamente aparece depois do texto “Paulo”. Sei que neste capítulo teve bastante informação técnica e talvez você não tenha entendido algumas coisas. Não se preocupe. Se você entendeu o que são os operadores e como utilizamos eles na programação, está ótimo. Não precisa aprofundar nos assuntos que tratamos aqui (bitwise, por exemplo), só queria te mostrar que os operadores são muito utilizados e não conhecer pelo menos o básico sobre os operadores pode comprometer o seu aprendizado de programação. Importante lembrar que do mesmo jeito que aprendemos os operadores aritméticos nas escola, para aprender os operadores relacionais e lógicos (menos comuns) é necessário bastante prática! Por isso, após o próximo capítulo onde você vai aprender a estrutura SE-ENTÃO-SENÃO, você poderá praticar bastante o uso desses operadores com exercícios. https://dicasdeprogramacao.com.br 34 Ebook Lógica de Programação para Iniciantes Capítulo 5 - Tomando decisões! Agora vamos colocar a mão na massa e aprender a forma mais básica de controlar o fluxo de um algoritmo. Vamos fazer os nossos algoritmos tomarem decisões! Para isso existem as estruturas de decisão, e a mais utilizada é a estrutura SE-ENTÃO-SENÃO (Em inglês IF-THEN-ELSE). Estrutura de decisão SE-ENTÃO-SENÃO O funcionamento é simples: com base no resultado de uma expressão lógica (lembra do último capítulo quando falamos dos operadores lógicos?), o fluxo do algoritmo segue para um bloco de instruções ou não. Observe o esquema da estrutura SE-ENTÃO-SENÃO: SE <expressão lógica> ENTÃO <instruções a serem executadas caso a expressão booleana resulte em VERDADEIRO> SENÃO <instruções a serem executadas caso a expressão booleana resulte em FALSO> FIM-SE O bloco de código SENÃO é opcional. É comum encontrar instruções de decisão apenas com SE-ENTÃO sem o bloco SENÃO. Veja um esquema gráfico desta estrutura de decisão: Simples assim. Essa estrutura nãotem segredos. Agora é hora de praticar! Vamos lá? SE-ENTÃO-SENÃO na prática! Vejamos um exemplo de utilização desta estrutura com um algoritmo, você pode usar o VisuAlg para testar esse algoritmo e ver o resultado. Neste algoritmo, vamos simular um caixa eletrônico quando vamos sacar dinheiro. O caixa eletrônico verifica se https://dicasdeprogramacao.com.br 35 Ebook Lógica de Programação para Iniciantes o valor que desejamos sacar é menor que o saldo disponível. Assumiremos que há R$ 1000 de saldo disponível para o saque. Se o valor que o usuário quer sacar é menor ou igual ao saldo disponível, então o algoritmo permite o saque, caso contrário, não. algoritmo "SacarDinheiro" var SaldoDisponivel : REAL ValorDoSaque : REAL inicio SaldoDisponivel := 1000 //Assumimos que há 1000 reais de saldo na conta disponível para saque ESCREVA ("Informe o valor do Saque: ") LEIA (ValorDoSaque) SE ValorDoSaque <= SaldoDisponivel ENTAO SaldoDisponivel := SaldoDisponivel - ValorDoSaque ESCREVAL ("Sacando R$ ", ValorDoSaque, ".") SENAO ESCREVAL ("O valor solicitado é maior que o valor disponível para saque!") FIMSE ESCREVAL ("Saldo disponível: R$ ", SaldoDisponivel) fimalgoritmo Abaixo a execução do algoritmo acima quando informamos valores menores que 1000: https://dicasdeprogramacao.com.br 36 Ebook Lógica de Programação para Iniciantes Agora a execução do mesmo algoritmo, porém inserindo um valor maior que 1000 para saque: Perceba que o fluxo do algoritmo tomou rumos diferentes. Essa é a estrutura de controle de fluxo mais utilizada na criação de programas de computador. Pratique-a criando algoritmos que tomam decisão. Hora de praticar! Lembra do exercício que você fez no capítulo 2? Aquele que calcula a média de um aluno. Vamos incrementar ele e informar se ele foi aprovado ou reprovado. Então o algoritmo deve ser assim: O usuário digita as 4 notas (de 0 a 10) bimestrais do aluno e o algoritmo deve calcular a média. Depois o algoritmo deve verificar se a média é maior ou igual a 6. Caso afirmativo, exibe na tela uma mensagem informando que o aluno foi aprovado, caso contrário, uma mensagem informando que ele foi reprovado. No próximo capítulo eu vou mostrar o meu algoritmo para solucionar este exercício. Mas é muito importante que você tente fazer esse algoritmo sozinho antes de ver a resposta. Ok? Além disso você vai aprender como fazemos para nosso algoritmo tomar decisão quando tem MUITAS opções. https://dicasdeprogramacao.com.br 37 Ebook Lógica de Programação para Iniciantes Capítulo 6: Tomando decisões entre muitas opções Olá querido leitor, conseguiu resolver o exercício do último capítulo? No final deste capítulo você poderá ver a minha solução para você conferir com o seu algoritmo. No último capítulo nós falamos da estrutura SE-ENTÃO-SENÃO, que é usada para fazer os nossos programas tomarem decisões por si só. Dei o exemplo do caixa eletrônico, em que o programa deveria verificar se o valor que desejamos sacar é menor que o saldo disponível. Neste capítulo vamos ver qual estrutura de controle de fluxo devemos utilizar quando temos muitas opções para tomar decisão. Antes de aprender a estrutura ESCOLHA-CASO, vamos ver uma coisa que a princípio não tem nada a ver com o nosso assunto, mas vai te ajudar a entender como funciona esta estrutura. Equipamentos de rede de computadores Talvez você já saiba mais ou menos algumas coisas sobre rede de computadores. Existem várias topologias de redes: estrela, barramento, anel, etc... Mas quero chamar a sua atenção para dois equipamentos utilizados nas redes de computadores. Um é o HUB e o outro é o SWITCH. Esses dois equipamentos são muito parecidos, algumas pessoas até pensam que são a mesma coisa. Mas há uma pequena diferença entre eles. https://dicasdeprogramacao.com.br 38 Ebook Lógica de Programação para Iniciantes A tarefa é a mesma, transferir dados entre as portas, a diferença é a forma com que a tarefa é realizada por cada equipamento. Basicamente o HUB é burro e o SWITCH é inteligente . Como assim? Simples, quando o HUB recebe dados por uma porta, ele reenvia esses dados para TODAS as portas. Por exemplo, se o computador ligado na porta 1 enviou um pacote de dados para o computador ligado na porta 5, o HUB enviará os dados para todas as portas, 1, 2, 3, 4, 5, 6... O computador de destino que vai descobrir se o pacote de dados é pra ele ou não, caso não o seja ele vai ignorar o pacote de dados. Isso significa que os HUBs deixam a rede lenta, pois haverá muito congestionamento de dados na rede e processamento desnecessário pelos computadores. Além disso, apenas um pacote estará trafegando na rede por vez. Ou seja, o HUB é burro ! Já o SWITCH é mais inteligente. Quando o SWITCH recebe um pacote de dados, ele identifica a porta correta para encaminhar aquele pacote de dados. Por exemplo, se o computador ligado na porta 1 enviou um pacote de dados para o computador ligado na porta 5, o SWITCH enviará os dados apenas para a porta 5. Dessa forma há menos congestionamento na rede e é possível trafegar vários pacotes na rede paralelamente. Lembra que inglês é importante? Talvez você esteja se perguntando o que tem a ver o HUB e o SWITCH com o assunto deste capítulo. Tudo! A estrutura ESCOLHA-CASO funciona da mesma forma que o SWITCH das redes de computadores só que ao invés de enviar um pacote de dados para uma determinada porta, vamos enviar o fluxo do algoritmo para um determinado ponto do código. A ideia é a mesma! A propósito, como eu disse no primeiro capítulo, inglês é essencial para trabalhar com programação, EMBORA NÃO SEJA IMPEDITIVO. E quando você estiver programando em inglês verá que ESCOLHA-CASO é conhecido como SWITCH-CASE. https://dicasdeprogramacao.com.br 39 Ebook Lógica de Programação para Iniciantes A estrutura ESCOLHA-CASO Lembra do SE-ENTÃO-SENÃO do capítulo passado? Imagine que você tem um menu de opções e o usuário deve escolher uma opção, dentre várias. Como você identificaria qual opção o usuário digitou? Talvez você faria algo assim ... SE opção = 1 ENTÃO “instruções a serem executadas caso opção = 1” SENÃO SE opção = 2 ENTÃO “instruções a serem executadas caso opção = 2” SENÃO SE opção = 3 ENTÃO “instruções a serem executadas caso opção = 3” SENÃO ... FIM-SE FIM-SE FIM-SE Ou seja, vários SE-ENTÃO-SENÃO aninhados, um no SENÃO do outro... A proposta do ESCOLHA-CASO é ser uma solução mais elegante para este caso. Levando o fluxo do programa direto ao bloco de código correto (igual o switch), dependendo do valor de uma variável de verificação.Essa é a estrutura ESCOLHA-CASO. ESCOLHA <variável de verificação> CASO <valor1> FAÇA “instruções a serem executadas caso <variável de verificação> = <valor1>” CASO <valor2> FAÇA “instruções a serem executadas caso <variável de verificação> = <valor2>” CASO <valor3> FAÇA “instruções a serem executadas caso <variável de verificação> = <valor3>” ... https://dicasdeprogramacao.com.br 40 Ebook Lógica de Programação para Iniciantes FIM-ESCOLHA O esquema visual do fluxograma desta estrutura é como a figura abaixo: ESCOLHA-CASO na prática! Nada melhor para aprender programação do que praticar. Bastante! Então vamos ver um exemplo prático da utilização do ESCOLHA-CASO em comparação ao SE-ENTÃO-SENÃO. (Novamente vamos usar o Visualg para criar os nossos algoritmos, você pode fazer com lápis e papel, mas caso queira baixar o Visualg, clique aqui para fazer o download) Imagine a seguinte situação: Você deseja criar um algoritmo para uma calculadora, o usuário digita o primeiro número, a operação que deseja executar e o segundo número. Dependendo do que o usuário informar como operador, o https://dicasdeprogramacao.com.br 41 Ebook Lógica de Programação para Iniciantes algoritmo executará um cálculo diferente (soma, subtração, multiplicação ou divisão). Vejamos como seria este algoritmo utilizando a estrutura SE-ENTÃO-SENÃO: algoritmo "CalculadoraBasicaComSE" var numero1 : REAL numero2 : REAL operacao : CARACTERE resultado : REAL inicio ESCREVA ("Digite o primeiro número: ") LEIA (numero1) ESCREVA ("Digite a operação: ") LEIA (operacao) ESCREVA ("Digite o segundo número: ") LEIA (numero2) SE operacao = "+" ENTAO resultado := numero1 + numero2 SENAO SE operacao = "-" ENTAO resultado := numero1 - numero2 SENAO SE operacao = "*" ENTAO resultado := numero1 * numero2 SENAO SE operacao = "/" ENTAO resultado := numero1 / numero2 FIMSE FIMSE FIMSE FIMSE ESCREVA ("Resultado: ", resultado) https://dicasdeprogramacao.com.br 42 Ebook Lógica de Programação para Iniciantes fimalgoritmo Veja como os SEs aninhados (dentro dos SENÃOs) deixam o código mais complexo. Dá pra entender a lógica, mas não é muito elegante. Agora vamos ver como ficaria a mesma lógica com a estrutura ESCOLHA-CASO. algoritmo "CalculadoraBasicaComESCOLHA_CASO" var numero1 : REAL numero2 : REAL operacao : CARACTERE resultado : REAL inicio ESCREVA ("Digite o primeiro número: ") LEIA (numero1) ESCREVA ("Digite a operação: ") LEIA (operacao) ESCREVA ("Digite o segundo número: ") LEIA (numero2) ESCOLHA operacao CASO "+" resultado := numero1 + numero2 CASO "-" resultado := numero1 - numero2 CASO "*" resultado := numero1 * numero2 CASO "/" resultado := numero1 / numero2 FIMESCOLHA ESCREVA ("Resultado: ", resultado) fimalgoritmo Bem mais bonito! Né? Agora a lógica tá mais visível e elegante. O resultado dos dois algoritmos é o mesmo. Mas o código com o ESCOLHA-CASO é mais fácil de entender. https://dicasdeprogramacao.com.br 43 Ebook Lógica de Programação para Iniciantes CASO NÃO TRATADO NA ESTRUTURA (OUTROCASO) Além das opções tratadas na estrutura, é possível identificar quando o valor da variável não é equivalente a nenhum valor informado como opção nos CASOs, ou seja, é um “OUTROCASO”. No algoritmo que fizemos anteriormente, imagine se o usuário digitasse um valor diferente de “+”, “-“, “*” e “/”. Caso quiséssemos apresentar uma mensagem para o usuário informando que ele digitou uma opção inválida, utilizaríamos esse recurso da estrutura ESCOLHA-CASO. Veja: ESCOLHA operacao CASO "+" resultado := numero1 + numero2 CASO "-" resultado := numero1 - numero2 CASO "*" resultado := numero1 * numero2 CASO "/" resultado := numero1 / numero2 OUTROCASO ESCREVA("A operação digitada é inválida!") FIMESCOLHA Como você pôde observar, em termos de organização de código a estrutura ESCOLHA-CASO é uma opção muito elegante quando se tem muitos SE-ENTÃO-SENÃO para verificar a mesma variável. Facilita a leitura do algoritmo e a manutenção do código. Exercício Aprender programação é como aprender matemática, tem que praticar muito fazendo exercícios. Portanto vou deixar mais um exercício para você resolver sozinho, com o assunto que vimos neste capítulo. * Crie um algoritmo em que o usuário digita uma letra qualquer e o programa verifica qual a ordem dessa letra no alfabeto, por exemplo: se o usuário digitar a letra ‘G’ o programa deve imprimir na tela, “A letra G está na posição 7 do https://dicasdeprogramacao.com.br 44 Ebook Lógica de Programação para Iniciantes alfabeto”. Implemente com a estrutura ESCOLHA-CASO e depois com a estrutura SE-ENTÃO-SENÃO para perceber a diferença gritante no código. É muito importante que você tente fazer os algoritmos sozinho antes de ver a resposta. Ok? https://dicasdeprogramacao.com.br 45 Ebook Lógica de Programação para Iniciantes Capítulo 7 - Loops básicos! Até aqui aprendemos sobre escrever dados na tela e ler informações que o usuário digita, aprendemos o que são variáveis e constantes, aprendemos um pouco mais sobre operadores (aritméticos, lógicos e relacionais) e também aprendemos a controlar o fluxo de um algoritmo. Através de estruturas de decisões e de seleção decidimos para onde o fluxo do nosso algoritmo deve seguir. Com o que aprendemos até agora já dá pra fazer muita coisa com programação! Mas agora vamos aprender um recurso MUITO usado na programação: Os LOOPs Entender como funcionam os LOOPs na programação fará você mudar a forma de pensar em algoritmos. O que é LOOP? Lembra quando você aprendeu a fazer multiplicação? O(A) professor(a) deve ter te ensinado a fazer várias somas. Certo? Por exemplo ... 4 * 5 = 4 + 4 + 4 + 4 + 4 Nosso(a) professor(a), nos ensinou a fazer um loop! Em programação, LOOP é uma instrução para o programa repetir tarefas. No algoritmo da multiplicação, nós somamos o primeiro valor X vezes, sendo X o segundo valor. Os loops são muito utilizados no mundo da programação. Eles vêem em 3 sabores: ENQUANTO-FAÇA, REPITA-ATÉ e PARA-FAÇA. Neste capítulo vamos estudar os dois primeiros: ENQUANTO-FAÇA e REPITA-ATÉ. Estrutura de repetição ENQUANTO-FAÇA O funcionamento da estrutura de repetição ENQUANTO-FAÇA (em inglês WHILE-DO) é tão simples quanto o SE-ENTÃO-SENÃO. A diferença é que os passos dentro deste bloco são repetidos enquanto a expressão booleana resultar VERDADEIRO.https://dicasdeprogramacao.com.br 46 Ebook Lógica de Programação para Iniciantes Obs: Lembrando os tipos de dados do capítulo 3, o tipo de dados booleano só pode assumir dois valores: VERDADEIRO ou FALSO. Voltando ao ENQUANTO ... Vejamos como ficaria o pseudo-código desta estrutura: ENQUANTO <expressão booleana> FAÇA <instruções a serem executadas enquanto a expressão booleana resultar em VERDADEIRO> FIM-ENQUANTO Também chamamos esta estrutura de repetição de loop pré-testado, pois a expressão booleana é verificada antes da primeira execução. Se inicialmente ela já resultar em FALSO, as instruções que estão dentro do bloco não são executadas nenhuma vez. Este é o fluxograma desta estrutura de repetição. Repare que testamos a condição antes de entrar no LOOP: Hora de praticar! Para aprender programação, nada melhor que praticar! Vamos ver um exemplo de LOOP com a estrutura ENQUANTO-FAÇA, utilizando a ferramenta VisuAlg. Vamos fazer um algoritmo para somar valores até o usuário digitar o valor 0. Ou seja, vamos somar todos os valores que o usuário digitar, porém quando ele digitar 0 o “loop” acaba, a cada iteração do loop vamos apresentar o resultado atual da soma. algoritmo "SomaEnquantoValorDiferenteDe0" var https://dicasdeprogramacao.com.br 47 Ebook Lógica de Programação para Iniciantes valorDigitado : REAL soma : REAL inicio soma := 0 ESCREVA ("Digite um valor para a soma: ") LEIA (valorDigitado) ENQUANTO valorDigitado <> 0 FACA soma := soma + valorDigitado ESCREVAL ("Total: ", soma) ESCREVA ("Digite um valor para a soma: ") LEIA (valorDigitado) FIMENQUANTO ESCREVAL ("Resultado: ", soma) fimalgoritmo Obs. A função ESCREVAL quebra a linha (como um ENTER) no final. O resultado deste algoritmo é algo assim: Estrutura de repetição REPITA-ATÉ Acho que você já deve imaginar como é esta estrutura né? Não!? Fácil! https://dicasdeprogramacao.com.br 48 Ebook Lógica de Programação para Iniciantes Lembra que eu disse que a estrutura ENQUANTO-FAÇA é conhecida como loop pré-testado. Então, a estrutura REPITA-ATÉ (REPEAT-UNTIL em inglês) é o contrário. Ela é um LOOP pós-testado . Isso significa que a verificação para repetir o LOOP é testada no final do bloco. Este é o pseudo-código do REPITA-ATÉ: REPITA <instruções a serem executadas repetidamente até a expressão booleana retornar VERDADEIRO> ATÉ <expressão booleana> Uma coisa muito importante a se notar é que além de ser pós-testada, esta estrutura testa o contrário do ENQUANTO. Ou seja, na estrutura REPITA-ATÉ, as instruções do bloco são executadas repetidamente enquanto a expressão booleana resultar FALSO. A partir do momento que a expressão booleana resultar VERDADEIRO, o fluxo do algoritmo sairá do LOOP. Veja o funcionamento no fluxograma: Não sei se você também percebeu, enquanto na estrutura ENQUANTO-FAÇA o bloco do LOOP pode não ser executado nenhuma vez, na estrutura REPITA-ATÉ o bloco é executado pelo menos uma vez. https://dicasdeprogramacao.com.br 49 Ebook Lógica de Programação para Iniciantes Hora de praticar! Que tal fazer o mesmo exercício que fizemos acima com a estrutura ENQUANTO-FAÇA, mas desta vez utilizando a estrutura REPITA-ATÉ? Vamos ver como ficaria? algoritmo "SomaAteValorIgualA0" var valorDigitado : REAL soma : REAL inicio soma := 0 REPITA ESCREVA ("Digite um valor para a soma: ") LEIA (valorDigitado) soma := soma + valorDigitado ESCREVAL ("Total: ", soma) ATE valorDigitado = 0 fimalgoritmo Algumas diferenças ... Se você prestar atenção, vai perceber que na estrutura ENQUANTO-FAÇA tivemos que repetir uma parte do código antes do LOOP e dentro do LOOP. Repetimos a seguinte parte: ESCREVA ("Digite um valor para a soma: ") LEIA (valorDigitado) Isso aconteceu porque a estrutura ENQUANTO-FAÇA é pré-testada. Não daria pra testar se o usuário digitou o valor 0 se ele ainda não tivesse digitado valor nenhum. Na estrutura REPITA-ATÉ não precisamos escrever essas duas linhas duas vezes, pois ela é pós-testada. Ah! Outra coisa que também não pode ser deixada de lado é que agora o teste de verificação do LOOP mudou de (valorDigitado <> 0) na estrutura ENQUANTO, para (valorDigitado = 0) na estrutura REPITA-ATÉ. Você saberia explicar por quê? Pense um pouco e responda por si mesmo. O resultado deste algoritmo é o mesmo do anterior. https://dicasdeprogramacao.com.br 50 Ebook Lógica de Programação para Iniciantes Conclusão Percebemos que é possível utilizar qualquer uma das duas estruturas para implementar LOOPs, porém cada uma é mais apropriada dependendo do problema. Neste problema em particular, a estrutura REPITA-ATÉ se mostrou mais apropriada. Uma vez que nesta estrutura não é necessário repetir um pedaço do código. A decisão de qual estrutura utilizar entre as duas, sempre será tomada observando a diferença entre PRÉ-TESTADA e PÓS-TESTADA. Fora isso é gosto pessoal (ou requisito do chefe para padronizar o código). Aprenda muito bem os LOOPs! As estruturas de repetição são muito utilizadas em desenvolvimento de softwares. Entender como elas funcionam é muito importante para resolver problemas que precisam executar tarefas repetidas vezes. Acredite, existem muitos! Para praticar a utilização da estrutura ENQUANTO, um exercício! Lembra da multiplicação do começo do capítulo? Quero que você faça um algoritmo para calcular multiplicação através de somas consecutivas, para facilitar assuma que os dois fatores da multiplicação são positivos. Agora uma dica bônus ... As linguagens de programação são diferentes umas das outras, mas no fundo a lógica de programação é a mesma (quase sempre). Por exemplo. Na linguagem JAVA, não existe a estrutura REPITA-ATÉ. Mas existe a DO-WHILE, ou seja FAÇA-ENQUANTO. Esta também é pós-testada, mas o teste da condição não é o contrário da WHILE-DO. Pelo motivo óbvio. FAÇA-ENQUANTO (o teste der verdadeiro). Gostou da dica? Agora é com você! Faça o algoritmo para calcular a multiplicação através de somas. https://dicasdeprogramacao.com.br 51 Ebook Lógica de Programação para Iniciantes Capítulo 8 - Loops pré-definidos No último capítulo você aprendeu a fazer LOOPs. Você descobriu que é possível fazer loops no seu algoritmo através de duas estruturas de repetição ENQUANTO-FAÇA e REPITA-ATÉ e aprendeu a diferença entre estas duas estruturas. Neste capítulo nós vamos ver a estrutura de LOOP mais utilizada na programação: A estrutura de repetição PARA-FAÇA. Entender bem esta estrutura determinará se você será um bom ou um mau programador, portanto preste bastante atenção neste capítulo. Releia quantas
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